적정에서 PKA를 계산하는 방법

적정은 유리관 (뷰렛)과 비커를 사용하여 한 물질을 다른 물질에 떨어 뜨리는 화학 실험입니다. 산-염기 적정에서는 "당량점"또는 pH가 7 인 중성 용액에 도달 할 때까지 염기를 산으로 적정합니다. 이것이 일어나기 전에, 비커의 용액은 소량의 산을 첨가 할 때 pH 변화에 저항하는 "완충 용액"입니다. "pKa"값을 사용하여 산이 해리되어 용액의 pH를 변경하는 정도를 나타낼 수 있으며 적정 실험의 데이터를 사용하여이 값을 계산할 수 있습니다.

등가 점 이전에 적정 곡선의 한 점을 선택하고 곡선의 수직 좌표 인 pH를 기록하십시오. 예를 들어 pH가 5.3 인 지점에서 용액을 분석한다고 가정 해 보겠습니다.

당량점에 도달하기 위해 추가해야하는 부피를 염두에두고이 시점에서 산과 결합 염기의 비율을 결정합니다. 당량점에 도달하기 위해 40mL를 추가해야한다고 가정합니다. pH가 5.3 인 지점에서 10mL를 추가했다면 당량점까지 1/4이라는 의미입니다. 즉, 산의 3/4는 여전히 중화되어야하며, 이 시점에서 산의 짝염기는 용액의 1/4을 차지합니다.

값을 Henderson-Hasselbalch 방정식, pH = pKa + log ([A-] / [HA])에 대입합니다. 여기서 [A-]는 공액 염기의 농도이고 [HA]는 공액 산의 농도입니다. 적정 제 부피의 함수로 pH를 측정 했으므로 산에 대한 결합 염기의 비율 만 알면됩니다. 예제 솔루션의 pH가 5.3 인 시점에서 이것은 (1/4) / (3/4) 또는 1/3: 5.3 = pKa + log (1/3) = pKa + -.48; 따라서 5.3 + .48 = pKa + -.48 + .48 또는 pKa = 5.78입니다.

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